農(nóng)業(yè)院校細胞生物學課程線上線下混合式教學初探

聶永心 劉鷹高 周淑梅 李廈 王秀玲

[摘 要]細胞生物學作為生物類相關專業(yè)的基礎課程， 在生命科學知識體系的建構中具有重要作用。教學團隊立足于農(nóng)業(yè)類院校生物類專業(yè)的培養(yǎng)目標和細胞生物學課程特點，構建了依托智慧樹平臺的線上教學，進行了線上線下混合式教學改革;并從教學實施過程、評價方式、教學效果等方面對混合式教學模式進行初步探究，通過課程評分調查和座談等形式，評價教學效果。兩年的教學實踐表明，線上線下相結合的混合式教學充分發(fā)揮了各自優(yōu)勢，有效地促進了學生自主學習能力的培養(yǎng)，提升了教學效果，為推動混合式教學模式在細胞生物學教學中的應用打下了一定基礎。

[關鍵詞]細胞生物學;混合式教學;教學改革

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）01-0032-04

在傳統(tǒng)的面對面教學模式中，教師是知識的傳授者，學生被動地接受知識，這種教學模式不能滿足不同層次學生的個性化需求，不利于學生自主學習能力的培養(yǎng);而完全的網(wǎng)上在線學習模式由于缺乏教師的主導與監(jiān)管，教學效果遠遠低于期望值。因此，“線上”（網(wǎng)絡課）+“線下”（見面課）混合式教學模式應運而生。細胞生物學是農(nóng)業(yè)院校生物類相關專業(yè)的專業(yè)基礎課程， 在生命科學知識體系的建構中具有重要作用。為適應高校培養(yǎng)高素質人才的需求，改革細胞生物學的教學手段、優(yōu)化教學過程和提高教學質量已迫在眉睫，目前已有部分高校開始嘗試和探索將互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢用于細胞生物學的教學當中[1-2]。山東農(nóng)業(yè)大學（以下簡稱“我?！保┘毎飳W課程組基于智慧樹平臺，構建了細胞生物學線上教學和傳統(tǒng)教學相結合的混合式慕課課程。在混合式教學實施過程中，既注重教師在學生線上自主學習和見面課中的組織與引導的作用，又體現(xiàn)了學生在學習過程中的主體地位，充分調動了學生學習的積極性，取得了較好的教學效果。

一、細胞生物學線上教學智慧樹平臺的構建

傳統(tǒng)大學課堂以教師為主體，學生被動地接受抽象的理論知識，這種教學模式不能滿足學生個性化的需求，缺乏互動，學生課堂參與的積極性不高，學習效果較差。為此，我們依托智慧樹在線教育平臺，開展線上線下混合式教學來提高細胞生物學的教學質量。

（一）細胞生物學線上教學知識點的梳理

我校細胞生物學課程面向生物技術、生物科學、生物工程專業(yè)開設， 共51學時，使用教材為翟中和主編的《細胞生物學》（第4版）。細胞生物學內(nèi)容非常多，很難在有限的學時內(nèi)講授所有知識，再加上不同專業(yè)的學生已修課程不一致，生物技術、生物科學專業(yè)的學生修過植物生理和遺傳學，而生物工程專業(yè)的學生沒有修這兩門基礎課，為了滿足不同專業(yè)學生對知識點的學習需求以及更全面地講授該課程，我們嘗試將細胞生物學部分知識點轉為學生線上自主學習。細胞生物學知識更新快，知識點相互獨立又存在內(nèi)在聯(lián)系，選擇哪些知識點讓學生線上自主學習就顯得尤為重要。我校細胞生物學課程組對傳統(tǒng)章節(jié)進行了知識點拆分，每個線上教學視頻對應一個知識點自成一體，方便學生的碎片化學習和移動學習，構建了合理的課程知識體系。經(jīng)過多次的反復討論，我們最終確定了43個知識點作為線上課程內(nèi)容，具體知識點如表1所示。由表1可知，線上教學內(nèi)容多為細胞的基本知識和基本結構，像細胞的類型、質膜的結構、線粒體和葉綠體、細胞核、細胞骨架、細胞外基質和細胞分裂等，這些知識學生在前期課程生物化學、植物生理學、遺傳學、微生物學，甚至高中生物課上都有所涉及，學生對這些知識掌握的程度不一致，統(tǒng)一的面對面講授顯然不能滿足不同層次學生對知識的需求。而對于線上教學內(nèi)容，學生可以根據(jù)自己的情況進行學習，掌握得不好的知識點可以反復多次學習，以便加深理解，同時也為后期的線下教學打下基礎。

（二）線上教學內(nèi)容課件的制作和優(yōu)化

線上教學必須注重PPT的設計和視頻的錄制， 只有生動有趣的線上視頻才能夠吸引學生的注意力，從而達到傳統(tǒng)教學方法難以實現(xiàn)的教學效果[1]。在確定細胞生物學線上教學核心知識點以后，本課題組制作了針對每個知識點的教學課件。對不同的教學內(nèi)容采取不同的授課方式，如內(nèi)容的引入、展開和概括等。（1）內(nèi)容的引入：可采用問題引入、動畫引入、復習上節(jié)內(nèi)容引入等不同的方法。（2）知識點的總結：在知識點講解完成后，需要進行簡短的概括，或與已經(jīng)講授的內(nèi)容進行聯(lián)系、比較，以加深學生的領會和理解程度。我們還聘請了智慧樹平臺專業(yè)的設計師，對PPT的版面進行設計和優(yōu)化，以增強對學生的吸引力。

（三）線上教學視頻的錄制

線上教學視頻是課程資源的核心，是慕課建設以及混合式教學改革的基礎。一般認為，線上教學視頻時長以6～10分鐘較為合適，方便學習者碎片化學習，時長最好不超過15分鐘。超過15分鐘容易造成學習者疲勞、注意力不集中，學習者的學習效率會降低;而時間太短的話，則無法完整地陳述清楚知識點的內(nèi)容。因此我校細胞生物學課程組在梳理知識點的基礎上采取碎片化處理方式將知識模塊分割成6～15 分鐘的微視頻，有些完整的知識點錄制時間較長，我們將其分成上、下兩個視頻，共錄制了53個教學視頻，并上傳到智慧樹教學平臺。每個教學視頻可圍繞細胞的一種結構、一種技術方法、具體的功能等來闡述一個知識點，不同的教學視頻又有必然的邏輯聯(lián)系，進而構成一個完整的知識體系。同時課程組通過彈題測驗，吸引學生的注意力，強化學生觀看教學視頻形成的短時記憶，加深學生對教學內(nèi)容的理解。

二、細胞生物學課程線上線下混合式教學實施過程

（一）細胞生物學課程線上教學的實施和管理

線上學習依托智慧樹在線教育平臺，智慧樹是全球大型的學分課程運營服務平臺。任課教師從知到教師版創(chuàng)建教學班，并將學生名單導入班級。教師通過知到APP（教師版）將教學計劃，包括線下上課的時間發(fā)送給學生，學生必須按教學計劃在下一次見面課前完成相關知識點的學習。教師利用智慧樹平臺的問答互助功能了解學生的疑難點和感興趣的話題，在課前及時調整線下見面課程的重難點，有針對性地進行集中講解，從而提高教學質量。為避免不認真的學生刷視頻，我們在每個教學視頻中間都設置彈題，學生必須輸入正確答案后才能繼續(xù)后面的在線學習。為考查學生在線學習的效果，我們在每章線上教學視頻后設置章節(jié)測試題，測試內(nèi)容以基礎性知識為主。通過章節(jié)測試，任課教師可以了解學生對知識點的理解、掌握程度，為見面課的教學提供依據(jù)。

（二）細胞生物學課程線下教學的改革

盡管線上學習與傳統(tǒng)課堂相比，具有豐富的多媒體資源、便捷的協(xié)同交流、友好的互動等獨特的優(yōu)勢，但同時也存在很多問題，例如單一的教學模式無法滿足學生個性化的學習需求，教師無法做到言傳身教，在線課程內(nèi)容更新頻率受到限制等[3]， 因此，將傳統(tǒng)教學和線上學習結合起來，二者優(yōu)勢互補，能起到事半功倍的教學效果。

1.線上教學的總結和考核

混合式教學的優(yōu)點是把線上教學和線下教學緊密結合，各取所長，因此見面課與線上課程的銜接至關重要。我校細胞生物學課程組教師采取以下方式，對學生線上學習情況進行檢查。（1）提問和隨堂測試：將線上核心知識點的內(nèi)容凝練成幾個問題進行提問或進行隨堂測試。（2）組織討論：將學生分組或采用自由結合的方式，就線上課程的內(nèi)容、形式、難易度等組織學生進行討論。任課教師及時掌握學生線上學習遇到的疑難點，并予以引導和解決相關問題，以鞏固線上教學的成果。

2.緊跟學科前沿進展，保持教學內(nèi)容新穎

在線下教學過程中，我校細胞生物學課程組教師非常注重教學內(nèi)容的及時更新，注意將國際學科前沿發(fā)展的最新成果融入教學當中，保持課程內(nèi)容的新穎和特色，以激發(fā)學生的學習興趣和開拓學生的眼界。比如在介紹細胞內(nèi)蛋白質降解時，課程組教師將2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎細胞自噬的內(nèi)容引入課堂，讓學生知道細胞自噬不僅是細胞成分降解和循環(huán)利用的一個基本過程，而且對預防和治療由細胞自噬引發(fā)的癌癥及神經(jīng)類疾病有重要意義。再如介紹電鏡技術時，將2017年諾貝爾化學獎冷凍電鏡（CryoEM）技術引入課堂，讓學生知道冷凍電鏡技術是重要的結構生物學研究方法，施一公、顏寧教授利用該技術已發(fā)表多篇論文在國際頂級期刊上，讓學生體會到技術對科學進步的巨大推動作用。還有在介紹細胞全能性和體細胞克隆時，將中科院神經(jīng)所孫強研究員課題組突破現(xiàn)有技術無法克隆靈長類動物的世界難題，獲得克隆猴“中中”和“華華”的前沿成果引入課堂，讓學生知道該成果除了在基礎研究上有重大意義外，也可利用體細胞克隆技術制作腦疾病模型猴，為人類面臨的重大腦疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。線下教學要充分發(fā)揮知識更新的優(yōu)勢，任課教師將最新的一些科研進展引入課堂，以激發(fā)學生的學習熱情，鼓勵學生積極參加科研，為祖國生命科學領域的發(fā)展貢獻自己的力量。

三、細胞生物學線上線下混合式教學考核評價體系的構建

合理可行的評價機制是激發(fā)學生學習積極性、提高教學效果的有效方式。我們在細胞生物學混合式教學的實踐探索中，通過適當調整考核評價方式，調動學生學習的積極性，使考核成績更真實地反映了學生的學習成果，考查內(nèi)容及權重如表2所示。在期末考試試題中，我們擴大主觀題的比例，側重考查學生對所學知識的理解和綜合運用，以及邏輯推理能力和思維能力。課堂筆記重點考查學生在線上學習和見面課學習時的學習態(tài)度，以及在聽課過程中的提煉歸納能力。

四、學生對細胞生物學線上線下混合式教學的評價

在高校開展混合式教學的過程中，學生滿意度是影響學生使用態(tài)度及應用效果的主要原因[4]。 為了了解混合式教學實施過程中學生的滿意度情況，我們通過智慧樹平臺的教學調查板塊，讓學生對課程進行評分調查，同時通過座談會等方式面對面地了解學生對混合式教學的評價和建議。智慧樹平臺的教學調查內(nèi)容及結果如表3所示。由調查結果可知，與面對面的授課形式相比，學生對混合式教學在各個方面的總體評價比較滿意，評分8分以上的占了90%左右，在線論壇、問答交流、在線答疑方面的評分最低，這說明我們在課下指導學生、師生互動、疑難解答、交流等方面需要進一步加強。但評價最低1分也占了一定比例，這說明有少數(shù)學生對混合式教學不滿意。這一點從面對面座談中也體現(xiàn)出來，有些學生認為，教師線上教學講得較快，沒有字幕跟不上教師的節(jié)奏，另外見面課的內(nèi)容和參考教材不完全一致。這些問題說明有些學生還沒有完成從高中教師按教材內(nèi)容逐一講解，到大學生要不斷擴大自己的知識面，提高自己隨堂思考、提煉、歸納能力的轉變?；旌鲜浇虒W實踐能加快大學生自主學習及學生自身學習觀念的轉變，讓大學教育真正實現(xiàn)“授人以魚不如授人以漁”的教育目標，培養(yǎng)學生的自主學習和獨立思考的能力。

五、結語

山東農(nóng)業(yè)大學細胞生物學線上線下混合式教學，打破了傳統(tǒng)高校教育的課堂教學模式，對章節(jié)內(nèi)容進行知識點拆分，重構教學內(nèi)容，將每個知識點錄制成微課視頻，供學生線上自主學習;線下教學教師根據(jù)學生線上學習效果設計線下教學內(nèi)容，并將本學科前沿領域的理論、技術及相關知識引入課堂當中，以開闊學生的眼界?；旌鲜浇虒W模式得到了學生的認可，充分發(fā)揮了課堂教學和在線教學的優(yōu)勢，激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，不僅對學生的知識技能與創(chuàng)新能力的訓練有利，對于學生健康情感與價值觀的培養(yǎng)也大有裨益。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孫錚，吳茉莉，孫媛，等.基于MOOC的微課教學在細胞生物學課程中的設計與實踐[J].中國細胞生物學學報，2015（8）：1135-1139.

[2] 魯豫，張明，諶志偉.基于MOOC平臺的“細胞生物學”課程混合式教學探究[J].課程教學，2019（6）：99-101，127.

[3] 馬超，曾紅，王志祥.線上線下混合實驗教學模式研究[J].實驗室研究與探索，2019（5）：185-190.

[4] 尹苗，李逢.《細胞生物學》課程混合式教學的設計與實踐，中國細胞生物學學報，2018（2）：260-268.

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